DE202006003830U1

DE202006003830U1 - Mesh points communication commissioning and managing method, involves broadcasting signal to mesh point by another mesh point, for establishing communication, and transmitting response signal

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Publication number: DE202006003830U1
Application number: DE202006003830U
Authority: DE
Original assignee: InterDigital Technology Corp
Current assignee: InterDigital Technology Corp
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2016-03-11
Also published as: KR20060099474A; TW200704038A; TWM297104U; AR052690A1; CN201008164Y; TW201006182A; CN101663659A

Abstract

The method involves broadcasting a signal to a mesh point by another mesh point, to establish communication. A response signal is transmitted to the latter mesh point, and the former mesh point is authenticated, while a master mesh point is determined. Communication is established with the former mesh point, where the response signal transmitted by the former mesh point includes authentication credentials relating to the former mesh point.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein drahtloses Kommunikationssystem. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Maschennetz, das derart konfiguriert ist, daß es ein Netzwerk selbständig in Betrieb nimmt und die Topologie des Netzwerks verwaltet.The The present invention relates to a wireless communication system. In particular, the present invention relates to a mesh network, which is configured so that it a network independently starts up and manages the topology of the network.

Ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN) ist im allgemeinen ein IEEE 802.11-basiertes drahtloses Verteilungssystem (WDS), das Teil eines Verteilungssystems (DS) ist, welches einen Satz aus zwei oder mehr Maschenpunkten aufweist, die typischerweise über IEEE 802.11-Verbindungen miteinander verbunden sind und über die WLAN-Maschendienste kommunizieren. Eine WLAN-Vermaschung bzw. Vernetzung kann einen Eintrittspunkt, der alternativ als Maschenportal bekannt ist, automatisches Erlernen von Topologien und die dynamische Wegeauswahl unterstützen.One Wireless Local Area Network (WLAN) is generally an IEEE 802.11 based Wireless Distribution System (WDS), part of a distribution system (DS) which has a set of two or more mesh points, typically over IEEE 802.11 connections are interconnected and over the Wireless network services communicate. A WLAN meshing or networking may be an entry point, alternatively known as a mesh portal is, automatic topology learning and dynamic route selection support.

Eine Art von WLAN ist ein Ad-hoc-Netzwerk, das typischerweise nur Stationen (STAs) aufweist, die innerhalb einer wechselseitigen Kommunikationsreichweite über ein drahtloses Medium (WM) sind. Ein Ad-hoc-Netzwerk wird typischerweise auf spontane Weise erzeugt. Ein prinzipielles Unterscheidungsmerkmal eines Ad-hoc-Netzwerks ist seine begrenzte zeitliche und räumliche Ausdehnung. Diese Beschränkungen ermöglichen das für Benutzer der Netzwerkeinrichtungen hinreichend einfache und praktische Erzeugen und Auflösen des Adhoc-Netzwerks ohne besondere technische Kenntnisse.A Type of Wi-Fi is an ad hoc network, typically only stations (STAs) that are within a mutual communication range over a wireless medium (WM) are. An ad hoc network typically becomes generated spontaneously. A principal distinguishing feature of a Ad hoc network is its limited temporal and spatial Expansion. These restrictions enable that for Users of the network facilities sufficiently simple and practical Create and resolve of the adhoc network without special technical knowledge.

Ein Ad-hoc-Netzwerk umfaßt auch häufig einen unabhängigen Grunddienstesatz (IBSS), da ein IBSS einen Satz von STAs aufweist, die direkt miteinander kommunizieren können. Wiederum wird diese Art von IEEE 802.11-LAN typischerweise ohne Vorplanung und nur solange das LAN benötigt wird, ge bildet. Ein erheblicher Nachteil des Ad-hoc-Netzwerks ist jedoch, daß zu dem Netzwerk gehörende STAs, obwohl sie miteinander kommunizieren können, keine Pakete an andere STAs in dem gleichen Netzwerk weiterleiten oder umleiten können. Daher muß eine neue und direkte Verbindung aufgebaut werden, um Pakete an eine andere STA zu senden, wenn die sendende STA nicht mit der Ziel-STA verbunden ist. 1 zeigt ein derartiges drahtloses Kommunikationssystem 10 nach bisherigem Stand der Technik. Das drahtlose Kommunikationssystem 10 nach bisherigem Stand der Technik umfaßt mehrere STAs 1, 2 und 3. Die STA 1 steht in einer drahtlosen Kommunikation mit der STA 2 und der STA 3. Die STAs 2 und 3 können mit der STA 1 kommunizieren, sind aber, wie durch die gekreuzte gestrichelte Linie angezeigt, unfähig, über die STA 1 Pakete aneinander weiterzuleiten.An ad hoc network also often includes an independent basic service set (IBSS) because an IBSS has a set of STAs that can communicate directly with one another. Again, this type of IEEE 802.11 LAN is typically formed without pre-planning and only as long as the LAN is needed. However, a significant disadvantage of the ad hoc network is that STAs belonging to the network, although they can communicate with each other, can not forward or redirect packets to other STAs in the same network. Therefore, a new and direct connection must be established to send packets to another STA if the sending STA is not connected to the destination STA. 1 shows such a wireless communication system 10 according to the prior art. The wireless communication system 10 The prior art includes several STAs 1 . 2 and 3 , The STA 1 is in wireless communication with the STA 2 and the STA 3 , The STAs 2 and 3 can with the STA 1 but are unable to communicate through the STA as indicated by the crossed dashed line 1 Forward packets to each other.

Maschennetze, die sowohl aus Mitgliedern als auch Maschenpunkten gebildet werden, versuchen, das Problem von Ad-hoc-Netzwerken zu lösen, indem sie Leitweglenkungs- und Weiterleitungsfähigkeiten zwischen den Mitgliedern oder Maschenpunkten des Netzwerks aufnehmen. Dies ermöglicht wirksam die Kommunikation zwischen Mitgliedern des Netzwerks unter Verwendung von anderen Mitgliedern. Diese Fähigkeit muß jedoch mit anderen Funktionen und Sicherheitsanforderungen übereinstimmen, ohne die Leistungsfähigkeit des Netzwerks zu gefährden.Mesh networks, formed of both members and mesh points, try to solve the problem of ad hoc networks by they have routing and routing skills between the members or mesh points of the network. This allows effective using communication between members of the network from other members. This ability must, however match other features and security requirements, without the efficiency of the network.

Aktuell gibt es begrenzte Lösungen, die Maschenfunktionalität implementieren. Diese Lösungen stehen vielen herausfordernden Problemen gegenüber, welche unter anderen Einschränkungen die Kapazitäts- und Reichweitenverbesserung, den Datenschutz und die Sicherheit, die Selbststabilisierung und die Leitweglenkung mit mehreren Wegen und mehreren Sprüngen, die Selbstkonfiguration und die gerechte Bandbreitenverteilung, umfassen.Current there are limited solutions, the mesh functionality to implement. These solutions face many challenging problems, which include other limitations the capacity and Reach improvement, privacy and security that Self-stabilization and routing with multiple paths and several jumps, self-configuration and equitable bandwidth distribution, include.

Diese vorhandenen Maschennetze sind auf ein Netzwerkverwaltungssystem angewiesen, das mit zentralisierten Einrichtungen zum Überwachen und Verwalten von Netzwerkbetriebschritten arbeitet, um einige dieser Probleme zu lin dern. Entsprechend erfordert der Einsatz aktueller Maschennetze ausgeklügelte Verwaltungsverfahren für die Konfiguration der Netzwerktopologie, einschließlich der Ausfindigmachung und Darstellung von drahtlosen Zugangspunkten, Maschenportalen und Fehlerverwaltung. Das dynamische Wesen dieser Netzwerke macht es schwierig und undurchführbar, ein derartiges Bemühen zu verfolgen, da Netzwerkverwaltungs-basierte Lösungen langsam sind und komplexe manuelle Eingriffe durch den Bediener erfordern.These existing mesh networks are on a network management system instructed to monitor this with centralized facilities and managing network operations works to some of these Problems to lin lin. Accordingly, the use of current requires Mesh nets sophisticated Administrative procedure for the configuration of the network topology, including the Locating and presenting wireless access points, Mesh portals and error management. The dynamic nature of this Networks makes it difficult and impracticable to pursue such an effort, Because network management-based solutions are slow and complex require manual intervention by the operator.

Anwendungen, die Echtzeit erfordern, wie etwa dynamische Leitweglenkung oder dynamische Frequenzauswahl, können sich nicht auf Topologieinformationen verlassen, die veraltet sein könnten. Anwendungen mit hoher Mobilität, wie etwa ein Militärschlachtfeldszenario, erfordern eine schnell reagierende Topologieverwaltung, da Maschenmitglieder das Netzwerk ziemlich schnell verlassen und wieder in es eintreten. Wenn das Netzwerk wächst, werden dem Netzwerk neue Anforderungen auferlegt, die sogar einen noch schnelleren Neueinsatz von Maschenpunkten basierend auf Merkmalen der sich ändernden Umgebung erfordern. Ein Beispiel dafür kann sein, wenn ein Maschenpunkt örtlich anders angeordnet werden muß, um die erhöhten Verkehrsanforderungen an bestimmte Leitwege zu unterstützen.Applications that require real-time, such as dynamic routing or dynamic frequency selection, can not rely on topology information that may be outdated. High mobility applications, such as a military battlefield scenario, require fast-responding topology management because mesh members leave and reenter the network fairly quickly. As the network grows, new demands are imposed on the network, requiring even faster deployment of mesh points based on characteristics of the changing environment. An example This can be the case if a mesh point has to be arranged differently in order to support the increased traffic requirements for certain routes.

Es wäre daher vorteilhaft, wenn ein Verfahren und ein System vorhanden wären, die nicht durch die Einschränkungen des bisherigen Stands der Technik eingeschränkt sind.It would be therefore advantageous if a method and a system were present, the not by the restrictions of the prior art are limited.

Ein Maschenpunkt (MP) weist einen Empfänger, einen Sender und einen Prozessor auf, der sowohl in einer Kommunikation mit dem Empfänger als auch dem Sender steht. Der Prozessor ist derart konfiguriert, daß er ein Signal über den Sender per Rundruf sendet, um weitere MPs ausfindig zu machen, Antwortsignale von den weiteren MPs über den Empfänger empfängt und die weiteren MPS betreffende Authentifizierungs- und Berechtigungsdaten mit den MP betreffenden Authentifizierungs- und Berechtigungsdaten vergleicht, um eine MP-Leitung zu bestimmen.One Mesh point (MP) has a receiver, a transmitter and a Processor on, both in communication with the receiver as also the transmitter stands. The processor is configured to be on Signal over Broadcast the station to find more MPs Receive response signals from the other MPs via the receiver and the other MPS authentication and authorization data with the authentication and authorization data concerning the MP compares to determine an MP line.

Die vorangehende Zusammenfassung ebenso wie die folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird besser verstanden, wenn sie unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gelesen wird, wobei:The previous summary as well as the following detailed Description of the preferred embodiments of the present invention The invention will be better understood when read with reference to the accompanying drawings is read, where:

1 ein drahtloses Kommunikationssystem nach bisherigem Stand der Technik zeigt; 1 shows a wireless communication system according to the prior art;

2 ein drahtloses Kommunikationssystem zeigt, das gemäß der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist; 2 a wireless communication system configured in accordance with the present invention;

3 ein Blockschaltbild eines Paars von Maschenpunkten (MPs) zeigt, die derart konfiguriert sind, daß sie selbständig ein Netzwerk in Betrieb nehmen und die Netzwerktopologie in dem drahtlosen Kommunikationssystem von 1 gemäß der vorliegenden Erfindung verwalten; 3 FIG. 12 shows a block diagram of a pair of mesh points (MPs) configured to autonomously commission a network and the network topology in the wireless communication system of FIG 1 manage according to the present invention;

4 ein Signaldiagramm von MPs zeigt, die ein Netzwerk selbständig in Betrieb nehmen und die Netzwerktopologie gemäß der vorliegenden Erfindung verwalten; 4 Figure 4 shows a signal diagram of MPs autonomously commissioning a network and managing the network topology according to the present invention;

5A ein Flußdiagramm eines Verfahrens für die Inbetriebnahme eines Maschennetzes gemäß der vorliegenden Erfindung ist; 5A Fig. 10 is a flowchart of a method for commissioning a mesh according to the present invention;

5B ein Flußdiagramm für die Bestimmung der Leitung über einen Bereich des Maschennetzes gemäß der vorliegenden Erfindung ist; 5B Figure 3 is a flowchart for determining the line over a range of the mesh network according to the present invention;

6 ein drahtloses Kommunikationssystem mit einer Gruppe und Bereichen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. 6 shows a wireless communication system with a group and areas according to the present invention.

Der Begriff „STA" umfaßt hier im weiteren ein Benutzergerät, eine drahtlose Sende/Empfangseinheit (WTRU), eine feste oder mobile Teilnehmereinheit, einen Funkrufempfänger oder jede andere Art von Vorrichtung, die fähig ist, in einer drahtlosen Umgebung zu arbeiten, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wenn hier im weiteren darauf Bezug genommen wird, umfaßt der Begriff "AP" (oder austauschbar "Maschenpunkt" oder "MP") einen Node B, eine Standortsteuerung, eine Basisstation oder jede andere Art von Schnittstellenvorrich tung in einer drahtlosen Umgebung, ist jedoch nicht darauf beschränkt.Of the Term "STA" includes here furthermore a user device, a wireless transceiver (WTRU), a fixed or mobile Subscriber unit, a pager or any other type of Device that capable is to work in a wireless environment is not limited to this. When referred to hereinafter, the term "AP" (or interchangeably "mesh point" or "MP") includes a Node B, a Site control, a base station or any other kind of interface device in a wireless environment, but is not limited thereto.

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung können in eine integrierte Schaltung (IC) eingebaut werden oder in einer Schaltung aufgebaut werden, die eine Vielzahl von miteinander verbundenen Bestandteilen aufweist.The Features of the present invention may be incorporated into an integrated circuit (IC) be installed or built in a circuit, having a plurality of interconnected components.

2 zeigt ein drahtloses Kommunikationssystem 100, das gemäß der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist. Das drahtlose Kommunikationssystem 100 umfaßt mehrere MPs 110, die zur drahtlosen Kommunikation miteinander fähig sind. Jede beliebige Anzahl von STAs (nicht gezeigt) kann ebenfalls mit den MPs 110 verbunden werden, um über das drahtlose Kommunikationssystem 100 miteinander über die MPs 110 zu kommunizieren. 2 shows a wireless communication system 100 configured in accordance with the present invention. The wireless communication system 100 includes several MPs 110 that are capable of wireless communication with each other. Any number of STAs (not shown) can also work with the MPs 110 be connected to over the wireless communication system 100 with each other via the MPs 110 to communicate.

3 zeigt ein Blockschaltbild von zwei MPs (als MP 110' und MP 110'' bezeichnet), die derart konfiguriert sind, daß sie ein Netzwerk selbständig in Betrieb nehmen und die Netzwerktopologie in dem drahtlosen Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung verwalten. Für beispielhafte Zwecke sind der MP 110' und der MP 110'' im wesentlichen ähnliche Einheiten. 3 shows a block diagram of two MPs (as MP 110 ' and MP 110 '' ) configured to autonomously commission a network and manage the network topology in the wireless communication system according to the present invention. For exemplary purposes, the MP 110 ' and the MP 110 '' essentially similar units.

Neben den in einem typischen MP enthaltenen nominellen Bestandteilen umfaßt der MP 110' einen Prozessor 115, der derart konfiguriert ist, daß er ein Netzwerk selbständig in Betrieb nimmt und die Netzwerktopologie verwaltet, einen Empfänger 116 in Kommunikation mit dem Prozessor 115, einen Sender 117 in Kommunikation mit dem Prozessor 115, einen Speicher 119 in Kommunikation mit dem Prozessor 115 und eine Antenne 118 sowohl in Kommunikation mit dem Empfänger 116 als auch dem Sender 117, um die Sendung und den Empfang von drahtlosen Daten an den MP 110' und von ihm zu erleichtern.In addition to the nominal components contained in a typical MP, the MP 110 ' a processor 115 configured to autonomously commission a network and manage the network topology, a receiver 116 in communication with the processor 115 , a transmitter 117 in communication with the processor 115 , a store 119 in communication with the processor 115 and an antenna 118 both in communication with the recipient 116 as well as the transmitter 117 to send and receive wireless data to the MP 110 ' and to relieve him.

Neben den in einem typischen MP enthaltenen nominellen Bestandteilen umfaßt der MP'' einen Prozessor 125, der derart konfiguriert ist, daß er ein Netzwerk selbständig in Betrieb nimmt und die Netzwerktopologie verwaltet, einen Empfänger 126 in Kommunikation mit dem Prozessor 125, einen Sender 127 in Kommunikation mit dem Prozessor 125, einen Speicher 129 in Kommunikation mit dem Prozessor 125 und eine Antenne 128 sowohl in Kommunikation mit dem Empfänger 126 als auch dem Sender 127, um die Sendung und den Empfang von drahtlosen Daten an den MP 110'' und von ihm zu erleichtern.In addition to the nominal components contained in a typical MP, the MP "includes a processor 125 configured to autonomously commission a network and manage the network topology, a receiver 126 in communication with the processor 125 , a transmitter 127 in communication with the processor 125 , a store 129 in communication with the processor 125 and an antenna 128 both in communication with the recipient 126 as well as the transmitter 127 to send and receive wireless data to the MP 110 '' and to relieve him.

4 zeigt ein Signaldiagramm zwischen dem MP 110' und dem MP 110'' während der Bildung und Verwaltung eines Maschennetzes gemäß der vorliegenden Erfindung. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sendet der Prozessor 115 des MP 110' eine Signalanforderung (410) als Rundruf über den Sender 117 und die Antenne 118 an den MP 110'' in einem Versuch, eine drahtlose Verbindung zwischen ihnen aufzubauen. Der Empfänger 126 des MP 110'' empfängt das Signal von dem MP 110' über die Antenne 128 und leitet es an den Prozessor 125 weiter. Der Prozessor 125 extrahiert Daten aus dem Speicher 129, die den MP 110'' betreffende Berechtigungsinformationen enthalten. 4 shows a signal diagram between the MP 110 ' and the MP 110 '' during the formation and management of a mesh according to the present invention. In a preferred embodiment of the present invention, the processor sends 115 of the MP 110 ' a signal request ( 410 ) as a broadcast over the transmitter 117 and the antenna 118 to the MP 110 '' in an attempt to establish a wireless connection between them. The recipient 126 of the MP 110 '' receives the signal from the MP 110 ' over the antenna 128 and passes it to the processor 125 further. The processor 125 extracts data from memory 129 that the MP 110 '' contain relevant authorization information.

Der Prozessor 125 des MP 110'' sendet dann über den Sender 127 und die Antenne 128 eine Antwort (420) mit den Berechtigungsdaten an den MP 110'. Der Empfänger 116 des MP 110' empfängt die Antwort über die Antenne 118 und leitet sie an den Prozessor 115 weiter. Der Prozessor 115 extrahiert die Berechtigungsinformationen für den MP 110' aus dem Speicher 119 und vergleicht sie mit den in der Antwort von dem MP 110'' empfangenen Berechtigungsinformationen. Der Prozessor 115 bestimmt dann, ob der MP 110' oder der MP 110'' die Leitung bzw. der Master sein sollte, und sendet über den Sender 117 und die Antenne 118 ein Authentifizierungssignal (430) zurück an den MP 110''. Das Authentifizierungssignal enthält die Information bezüglich dessen, welcher MP 110 (110' oder 110'') die Leitung bzw. der Master in dem Netzwerk sein sollte. Der MP 110' und der MP 110'' bilden nun ein Maschennetz. Insbesondere können die zwei MPs (110' und 110'') nun einen Bereich in dem sich entwickelnden Maschennetz bilden, wobei ein Bereich aus mehreren MPs 110 besteht, bei denen ein MP 110 als die Leitung für die restlichen MPs 110 in dem Bereich bestimmt ist. Entsprechend kann das Maschennetz mehrere Bereiche umfassen.The processor 125 of the MP 110 '' then sends over the transmitter 127 and the antenna 128 an answer ( 420 ) with the authorization data to the MP 110 ' , The recipient 116 of the MP 110 ' receives the answer via the antenna 118 and directs it to the processor 115 further. The processor 115 extracts the authorization information for the MP 110 ' from the store 119 and compare them with those in the response from the MP 110 '' received authorization information. The processor 115 then determines if the MP 110 ' or the MP 110 '' should be the line or the master, and transmits over the transmitter 117 and the antenna 118 an authentication signal ( 430 ) back to the MP 110 '' , The authentication signal contains the information regarding which MP 110 ( 110 ' or 110 '' ) should be the line or the master in the network. The MP 110 ' and the MP 110 '' now form a mesh network. In particular, the two MPs ( 110 ' and 110 '' ) now form an area in the developing mesh, with one area consisting of several MPs 110 exists where an MP 110 as the lead for the remaining MPs 110 is determined in the area. Accordingly, the mesh network may comprise several areas.

In einer alternativen Art und Weise für die Bestimmung, welcher MP 110 die Leitung des Bereichs sein sollte, kann der Prozessor 115 des MP 110' Berechtigungsinformationen über den MP 110' extrahieren, bevor er die Signalanforderung (410) als Rundruf sendet, um eine drahtlose Verbindung aufzubauen. Wenn der Prozessor 125 des MP 110'' folglich die Signalanforderung von dem MP 110' empfängt, kann der Prozessor 125 die von dem MP 110' empfangenen Berechtigungen mit den in dem Speicher 129 des MP 110'' gespeicherten Berechtigungsinformationen vergleichen. Der MP 110'' kann dann die Informationen in seiner Antwort zurück an den MP 110' senden, wobei die Authentifizierungsinformationen und Informationen bezüglich dessen, welcher MP 110 (MP 110' oder MP 110'') die Leitung des Bereichs sein soll, enthalten sind. Die Bestimmung, welcher MP die Leitung des Bereichs sein soll, kann von dem Prozessor 115 des MP 110' durchgeführt werden und an den MP 110'' signalisiert werden, oder die Bestimmung kann von dem Prozessor 125 des MP 110'' durchgeführt werden und an den MP 110' signalisiert werden.In an alternative way for determining which MP 110 should be the head of the area, the processor can 115 of the MP 110 ' Authorization information about the MP 110 ' extract it before it receives the signal request ( 410 ) broadcasts to establish a wireless connection. If the processor 125 of the MP 110 '' hence the signal request from the MP 110 ' receives, the processor can 125 those of the MP 110 ' received permissions with those in the store 129 of the MP 110 '' compare stored authorization information. The MP 110 '' can then return the information in his answer to the MP 110 ' send the authentication information and information regarding which MP 110 (MP 110 ' or MP 110 '' ) the line of the area is to be included. The determination of which MP is to be the conduit of the domain may be made by the processor 115 of the MP 110 ' be carried out and sent to the MP 110 '' be signaled, or the determination may be from the processor 125 of the MP 110 '' be carried out and sent to the MP 110 ' be signaled.

Für beispielhafte Zwecke wieder Bezug nehmend auf 4 wird der MP 110' aufgrund des Besitzes von höherwertigeren Berechtigungen als Leitung bestimmt. Ein weiterer MP 110''' (der im wesentlichen eine ähnliche Struktur wie der MP 110' und der MP 110'' hat) sendet per Rundruf eine Anforderung (440) an den MP 110', um sich mit dem zwischen dem MP 110' und dem MP 110'' erzeugten Maschennetz zu verbinden. Der Leit-MP 110' empfängt die Anforderung und sendet eine Antwort (450) mit den Berechtigungsinformationen an den MP 110'''. Der MP 110''' empfängt die Antwort von dem MP 110' und vergleicht die Berechtigungen des MP 110' mit den Berechtigungen des MP 110''', um zu entscheiden, ob der MP 110' die Leitung des Maschennetzes bleiben sollte oder ob die Leitung in dem MP 110''' liegen sollte. Der MP 110''' sendet ein Authentifizierungssignal (460), das die Informationen bezüglich dessen enthält, welcher MP 110 (110' oder 110''') die Leitung in dem Netzwerk sein soll. Der MP 110', der MP 110'' und der MP 110''' bilden nun das Maschennetz.Referring again to exemplary purposes 4 becomes the MP 110 ' due to possession of higher privileges than conduction. Another MP 110 ''' (which is essentially a similar structure to the MP 110 ' and the MP 110 '' has) broadcasts a request ( 440 ) to the MP 110 ' to deal with the between the MP 110 ' and the MP 110 '' connected mesh network to connect. The lead MP 110 ' receives the request and sends a response ( 450 ) with the authorization information to the MP 110 ''' , The MP 110 ''' receives the response from the MP 110 ' and compares the permissions of the MP 110 ' with the permissions of the MP 110 ''' to decide if the MP 110 ' the line of the mesh should stay or if the line in the MP 110 ''' should lie. The MP 110 ''' sends an authentication signal ( 460 ) containing the information regarding which MP 110 ( 110 ' or 110 ''' ) should be the line in the network. The MP 110 ' , the MP 110 '' and the MP 110 ''' now form the mesh network.

5A zeigt ein Verfahren für die Inbetriebnahme eines Maschennetzes 500 gemäß der vorliegenden Erfindung. In Schritt 510 sendet der erste MP 110' per Rundruf ein Signal an den zweiten MP 110'', um sich mit dem zweiten MP 110'' zu verbinden. Der zweite MP 110'' empfängt das Signal von dem ersten MP 110' und sendet eine Antwort an den ersten MP 110', welche die Authentifizierungs- und Berechtigungsdaten des zweiten MP 110'' enthält (Schritt 520). Der erste MP 110' empfängt das gesendete Signal zusammen mit den Authentifizierungs- und Berechtigungsdaten und führt ein Verfahren für die Bestimmung der Leitung durch (Schritt 530). 5A shows a method for commissioning a mesh 500 according to the present invention. In step 510 sends the first MP 110 ' Broadcast a signal to the second MP 110 '' to yourself with the second MP 110 '' connect to. The second MP 110 '' receives the signal from the first MP 110 ' and sends a response to the first MP 110 ' containing the authentication and authorization data of the second MP 110 '' contains (step 520 ). The first MP 110 ' receives the transmitted signal along with the authentication and authorization data and performs a method of determining the line (step 530 ).

5B zeigt ein Verfahren für die Bestimmung der Leitung 505 gemäß der vorliegenden Erfindung. In Schritt 515 authentifiziert der erste MP 110' den zweiten MP 110''. Der erste MP 110' kann den zweiten MP 110'' authentifizieren, indem er die grundlegende Konfiguration von Authentifizierungsparametern, wie etwa Schlüssel- und Sicherheitsverknüpfungen, welche die Authentizität des zweiten MP 110'' als eine Vorrichtung eines bestimmten Betreibers oder eines gemeinsamen Herstellers definieren, bestimmt. 5B shows a method for the determination of the line 505 according to the present invention. In step 515 authenticates the first MP 110 ' the second MP 110 '' , The first MP 110 ' can the second MP 110 '' by authenticating the basic configuration of authentication parameters, such as key and security associations, that authenticate the second MP 110 '' as defining a device of a particular operator or a common manufacturer.

Wenn der erste MP 110' den zweiten MP 110'' einmal authentifiziert hat, vergleicht der erste MP 110' die Berechtigungen des zweiten MP 110'', um zu bestimmen, welcher MP (110' oder 110'') als die Leitung des Maschennetzes 100 bestimmt wird (Schritt 525). Die Tabelle 1 weiter unten stellt eine typische Berechtigungsstufe und zugehörige Informationen, welche die Berechtigungsstufe betreffen, wie etwa die "Berechtigungsbezeichnung", "Fähigkeiten" und "Maschenelement", dar.If the first MP 110 ' the second MP 110 '' Once authenticated, the first MP compares 110 ' the permissions of the second MP 110 '' to determine which MP ( 110 ' or 110 '' ) as the line of the mesh 100 is determined (step 525 ). Table 1 below sets forth a typical level of authority and related information related to the level of authority, such as the "entitlement", "capabilities" and "mesh".

Tabelle 1

Table 1

Nun werden Bezug nehmend auf Tabelle 1 Beispiele für Berechtigungsstufen und zugehörige Bezeichnungen und Funktionalitäten gezeigt. Zum Beispiel kann ein MP 110 mit einer Berechtigungsstufe von 1 als "grundlegend" bezeichnet werden und lediglich zur Paketweiterleitung und Authentifizierung fähig sein. Ein MP 110 mit einer Berechtigungsstufe von 2 kann als "mittel" bezeichnet werden, und zur Paketweiterleitung fähig sein, Leitweglenkungsfähigkeiten haben und Clients authentifizieren. Ein MP 110 der Stufe 3 kann als "höher" bezeichnet werden und zur Paketweiterleitung, Client/Server-Authentifizierung fähig sein und Leitweglenkungsfähigkeiten und Portalfähigkeiten haben, was es ihm ermöglicht ein Maschenpunktportalelement zu sein.Referring now to Table 1, examples of authorization levels and associated designations and functionality are shown. For example, an MP 110 with a permission level of 1 be described as "basic" and be capable of packet forwarding and authentication only. An MP 110 with a permission level of 2 may be termed "medium", and capable of packet forwarding, having routing capabilities, and authenticating clients. An MP 110 the stage 3 may be termed "higher" and capable of packet forwarding, client / server authentication, and having routing capabilities and portal capabilities, allowing it to be a mesh portal item.

Wenn in Schritt 535 folglich die Berechtigungsstufe des ersten MP 110' höher als die Berechtigungsstufe des zweiten MP 110'' ist, dann wird der erste MP 110' als die Leitung eines ersten Bereichs des Maschennetzes bestimmt (Schritt 545). Der zweite MP 110'' wird als das erste Mitglied des ersten Bereichs bestimmt, in dem der erste MP 110' und der zweite MP 110'' den ersten Bereich des Maschennetzes bilden (Schritt 540).When in step 535 hence the permission level of the first MP 110 ' higher than the authorization level of the second MP 110 '' is, then becomes the first MP 110 ' determined as the direction of a first area of the mesh (step 545 ). The second MP 110 '' is determined to be the first member of the first area where the first MP 110 ' and the second MP 110 '' form the first area of the mesh (step 540 ).

Wenn die Berechtigungsstufe des ersten MP 110' nicht höher als des zweiten MP 110'' ist (Schritt 535), sondern die Berechtigungsstufe des zweiten MP 110'' höher als des ersten MP 110' ist (Schritt 555), dann wird der zweite MP 110'' als die Leitung eines ersten Bereichs des Maschennetzes bestimmt (Schritt 565). Der erste MP 110' wird als das erste Mitglied des ersten Bereichs bestimmt, in dem der erste MP 110' und der zweite MP 110'' den ersten Bereich des Maschennetzes bilden (Schritt 540).If the permission level of the first MP 110 ' not higher than the second MP 110 '' is (step 535 ), but the permission level of the second MP 110 '' higher than the first MP 110 ' is (step 555 ), then becomes the second MP 110 '' determined as the direction of a first area of the mesh (step 565 ). The first MP 110 ' is determined to be the first member of the first area where the first MP 110 ' and the second MP 110 '' form the first area of the mesh (step 540 ).

Wenn die Berechtigungsstufe des ersten MP 110' nicht höher als des zweiten MP 110'' ist (Schritt 535) und die Berechtigungsstufe des zweiten MP 110'' nicht höher als des ersten MP 110' ist (Schritt 555), dann läuft auf dem Prozessor 115 des ersten MP 110' ein Zufallsverfahren, um zu bestimmen, welcher MP 110 die Leitung des ersten Bereichs sein wird (Schritt 575). Dies stellt sicher, daß die Leitung des Bereichs in einer sicheren Weise bestimmt wird.If the permission level of the first MP 110 ' not higher than the second MP 110 '' is (step 535 ) and the authorization level of the second MP 110 '' not higher than the first MP 110 ' is (step 555 ), then runs on the processor 115 of the first MP 110 ' a random process to determine which MP 110 will be the lead of the first area (step 575 ). This ensures that the direction of the area is determined in a secure manner.

Rückbezug auf 5A nehmend senden weitere MPs 110 per Rundruf ein Signal an die Leitung des Maschennetzbereichs, um dem Bereich beizutreten (Schritt 550). Der Leit-MP 110 des Maschennetzbereichs empfängt die Signale, und das Verfahren zur Authentifizierung und Leitungsbestimmung zwischen dem Maschennetzbereich und den weiteren MPs wird durchgeführt (Schritt 560). Folglich wird jeder weitere MP 110, der sich mit dem Bereich verbindet und der eine höhere Berechtigungsstufe als der vorhandene Leit-MP des Bereichs hat, als der neue Leit-MP des Bereichs bestimmt. Das Verfahren wird für alle weiteren MPs 110 wiederholt, die einen Verbindungsversuch mit dem Bereich senden.Back reference to 5A taking send more MPs 110 Broadcast a signal to the line of the mesh area to join the area (step 550 ). The lead MP 110 of the mesh area receives the signals, and the method for authentication and line determination between the mesh area and the other MPs is performed (step 560 ). Consequently, each additional MP 110 that associates with the area and that has a higher privilege level than the existing routing MP of the area, as the area's new routing MP determines. The procedure becomes for all further MPs 110 repeatedly attempting to connect to the area.

Wenn zwei oder mehr MPs 110 gleiche Berechtigungen besitzen, können sie alternativ Leitungsgruppen von Bereichen bilden, wobei ein Leit-MP für seinen eigenen Bereich verantwortlich ist. Auf diese Weise kann die Last eines wachsenden Netzwerks, während sich MPs dynamisch mit dem Maschennetz verbinden und sich von ihm trennen, gemeinsam getragen werden.If two or more MPs 110 have the same permissions, they can alternatively form line groups of areas, with a leading MP is responsible for its own area. In this way, the load of a growing network while MPs dynamically connect to and disconnect from the mesh network can be shared.

6 zeigt ein drahtloses Kommunikationssystem 600, das eine zwischen einem Leit-MP 110' eines ersten Bereichs R1 und einem Leit-MP 210' eines zweiten Bereichs gebildete Leitungsgruppe 610 umfaßt. Der erste Bereich R1 umfaßt den Leit-MP 110', der alle MPs 110 in seinem Bereich R1 steuert. Ebenso steuert der Leit-MP 210' alle MPs 210 in seinem Bereich R2. Entsprechend besitzt jeder Leit-MP 110' und 210' die höchsten Sicherheits- und Integritätsfähigkeiten innerhalb des Maschennetzes 600, und sie sind fähig, die Authentifizierung von MPs aus Bereichen zu ermöglichen, von denen der Leit-MP nicht die Leitung sein kann, solange der Leit-MP des Bereichs ein Mitglied der gleichen Gruppe wie der authentifizierende MP ist. 6 shows a wireless communication system 600 that one between a leading MP 110 ' a first region R1 and a master MP 210 ' a second area formed line group 610 includes. The first area R1 comprises the routing MP 110 ' who all MPs 110 controls in its area R1. The control MP also controls 210 ' all MPs 210 in his area R2. Accordingly, each control MP has 110 ' and 210 ' the highest security and integrity capabilities within the mesh network 600 , and are capable of enabling the authentication of MPs from areas of which the routing MP can not be the conduit as long as the routing MP of the area is a member of the same group as the authenticating MP.

Wieder Bezug nehmend auf 6 ist zum Beispiel jeder Mitglied-MP 210 des Bereichs R2 fähig, mit jedem Mitglied-MP 110 des Bereichs R1 zu kommunizieren, da die Leit-MPs (210' und 110') der Bereiche R2 und R1 jeweils Mitglieder der gleichen Gruppe 610 sind.Again referring to 6 is for example every member MP 210 of the area R2 capable of with each member MP 110 of area R1 since the master MPs ( 210 ' and 110 ' ) of regions R2 and R1 are each members of the same group 610 are.

Die Gruppenelemente können Informationen über das drahtlose Kommunikationssystem 600, wie etwa Sicherheits-, Leitweglenkungs- und Topologieinformationen gemeinsam nutzen. Da außerdem die Gruppenmitglieder den Bereichsmitgliedern überlegen sind, sind die Gruppenmitglieder in der Lage, dem drahtlosen Kommunikationssystem 600 eine verbesserte Verfügbarkeit und Lastverteilung bereitzustellen. Die Gruppenmitglieder können unter anderen Informationen auch Informationen bezüglich benachbarter Karten, Leitweglenkungskarten und Nachbarmessungen gemeinsam nutzen. Die Tabelle 2 stellt weitere Funktionen dar, welche die Gruppenmitglied-MPs 110' und 210' bereitstellen können.The group elements can provide information about the wireless communication system 600 such as sharing security, routing and topology information. In addition, since the group members are superior to the area members, the group members are capable of the wireless communication system 600 to provide improved availability and load sharing. Group members may share information about neighboring cards, routing cards, and neighbor measurements, among other information. Table 2 illustrates other functions that the group member MPs 110 ' and 210 ' can provide.

Tabelle 2

Table 2

Die in Tabelle 2 gezeigten Funktionen können bereitstellen: einen Einfluß und eine Interaktion für die Topologieausfindigmachung mit anderen Verfahren; die erforderliche Nachbarschaftsinformation; und Netzwerkeinflußschätzungen aufgrund des Hinzufügens/Löschens von MPs zu/von dem Netzwerk. Die Netzwerkkonfiguration, die auf wesentlichen Eigenschaften der Maschenwege von dem neuen MP zu den möglichen Ziel-MPs, wie etwa aus dem Ausfindigmachen von Nachbarn abgeleiteten Informationen, basieren, ermöglichen den Gruppenmitglied-MPs eine optimale Einrichtung eines Maschenwegs bereitzustellen. Diese Daten ermöglichen abhängig von einer Vielzahl an Parametern, daß Gruppenmitglied-MPs einen Mitglied-MP eines Bereichs in der Gruppe an einen anderen Bereich in der Gruppe neu zuweisen. Um die Last in dem Maschennetz zu verteilen, um die in dem Maschennetz vorhandenen Ressourcen effizienter zu verwalten oder ansprechend auf Leitweglenkungsanforderungen zwischen Bereichs-MPs können die Gruppenmitglied-MPs insbesondere wünschen, die vorhandene Topologie zu ändern.The Functions shown in Table 2 can provide: an influence and a Interaction for topology discovery using other methods; the required Neighborhood information; and network influence estimates due to the addition / deletion of MPs to / from the network. The network configuration based on essential Properties of the mesh paths from the new MP to the possible target MPs, such as information derived from locating neighbors, based, allow For the group member MPs, an optimal setup of a mesh path provide. This data is possible dependent from a variety of parameters, that group member MPs one Member MP of one area in the group to another area reassign in the group. To distribute the load in the mesh, to make the resources available in the mesh more efficient manage or respond to routing requests between Area MPs can In particular, the group member MPs want the existing topology to change.

Ansprechend auf erhöhten Verkehr in dem Bereich R1 des Maschennetzes 600 kann der Gruppenmitglied-MP 110' dem Gruppenmitglied 210' des Bereichs R2 einen bestimmten MP 110 neu zuweisen, um die Leitweglenkung zu optimieren. Diese Neuzuweisung kann entweder durch den MP 110 selbst oder durch den Gruppenmitglied-MP 110' ausgelöst werden. Für Beispielzwecke sind zwei Bereiche (R1 und R2) abgebildet, die Bereiche in der Gruppe 610 bilden. Dennoch kann jede beliebige Anzahl von Bereichen, einschließlich von weiteren Gruppenmitgliedern, welche weitere Bereiche steuern, die Gruppe bilden. Die Gruppenmitglieder MP 110' und MP 210' können dann ihre jeweiligen Bereichsmitglied-MPs mit der neuen Topologie aktualisieren.In response to increased traffic in the area R1 of the mesh network 600 can the group member MP 110 ' the group member 210 ' of the area R2 a certain MP 110 Reassign to optimize routing. This reassignment can either be done by the MP 110 yourself or through the group member MP 110 ' to be triggered. For example purposes, two areas (R1 and R2) are depicted, the areas in the group 610 form. However, any number of areas, including other group members controlling other areas, may form the group. The group members MP 110 ' and MP 210 ' can then update their respective area member MPs with the new topology.

Die vorliegende Erfindung kann nach Wunsch in jeder Art von drahtlosem Kommunikationssystem implementiert werden. Beispielhaft kann die vorliegende Erfindung in jeder Art von 802-System oder jeder anderen Art von drahtlosem Kommunikationssystem implementiert werden. Die vorliegende Erfindung kann auch auf einer integrierten Schaltung, wie etwa einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), mehreren integrierten Schaltungen, einem programmierbaren Logik-Gate-Array (LPGA), mehreren LPGAs, diskreten Komponenten oder einer Kombination der integrierten Schaltung(en), LPGA(s) und diskreter Komponente(n) implementiert werden.The The present invention may be implemented in any type of wireless Be implemented communication system. By way of example, the present invention in any type of 802 system or any other Type of wireless communication system can be implemented. The The present invention can also be applied to an integrated circuit, such as an application specific integrated circuit (ASIC), multiple integrated circuits, a programmable logic gate array (LPGA), multiple LPGAs, discrete components or a combination the integrated circuit (s), LPGA (s) and discrete component (s) be implemented.

Ein Maschenpunkt (MP) weist einen Empfänger, einen Sender und einen Prozessor sowohl in Kommunikation mit dem Empfänger als auch dem Sender auf. Der Prozessor ist derart konfiguriert, daß er ein Signal über den Sender als Rundruf sendet, um weitere MPs ausfindig zu machen, über den Empfänger Antwortsignale von den weiteren MPs empfängt und die weiteren MPs betreffende Authentifizierungs- und Berechtigungsdaten mit den MP betreffenden Authentifizierungs- und Berechtigungsdaten vergleicht, um eine MP-Leitung zu bestimmen.A mesh point (MP) comprises a receiver, a transmitter and a processor both in communication with the receiver and the transmitter. The processor is configured to broadcast a signal over the transmitter to locate further MPs via the receiver's response receives signals from the other MPs, and compares the authentication and authorization data concerning the other MPs with the authentication and authentication data concerning MP to determine an MP line.

Obwohl die Merkmale und Elemente der vorliegenden Erfindung in den bevorzugten Ausführungsformen in bestimmten Kombinationen beschrieben sind, kann jedes Merkmal oder Element allein, ohne die anderen Merkmale und Elemente der bevorzugten Ausführungsformen, oder in verschiedenen Kombinationen mit oder ohne andere Merkmale und Elemente der vorliegenden Erfindung verwendet werden.Even though the features and elements of the present invention in the preferred embodiments described in certain combinations, each feature or element alone, without the other features and elements of the preferred embodiments, or in various combinations with or without other features and elements of the present invention are used.

Claims

Mesh point (MP), comprising: a receiver; one Transmitter; and a processor both in communication with the receiver as well as the transmitter, wherein the processor is configured such that he a signal over Broadcast the station to find more MPs, over the receiver Receive response signals from the other MPs and the other MPs authentication and authorization data with the authentication mechanisms involved in MP and compare authorization data to determine an MP line.

A mesh point according to claim 1, further comprising a memory in communication with the processor.

Mesh point according to claim 2, wherein the memory contains the authorization data relating to the MP.

Mesh point according to one of claims 1 to 3, further comprising a Antenna in communication with the transmitter and the receiver.